Qual é o pH de uma solução preparada pela dissolução de 1,23 g de 2-nitrofenol (PM 139, 11) em 250 mL ? Dado:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução que foi preparada dissolvendo 1,23 g de 2-nitrofenol em 250 mL. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre ácidos fracos, constantes de dissociação ácida (Ka) e como converter massa em mols para achar a concentração da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de 2-nitrofenol temos. A fórmula para isso é:
Dado que a massa é 1,23 g e a massa molar (PM) é 139,11 g/mol:
Passo 3
Agora, vamos calcular a concentração da solução. A concentração © é dada por:
Aqui, o volume é 250 mL, que é igual a 0,250 litros:
Passo 4
Como o 2-nitrofenol é um ácido fraco, ele se dissocia parcialmente na água segundo a seguinte equação:
A constante de dissociação ácida (Ka) nos diz o quanto esse ácido se dissocia. A expressão para Ka é:
Passo 5
Assumindo que x é a concentração de H⁺ formada, podemos montar a tabela de concentrações:
Substituindo na expressão do Ka:
Aqui, simplificamos assumindo que x é muito pequeno comparado a 0,0354, então
.
Resolvendo para x:
Passo 6
O pH é calculado pela fórmula:
Substituindo o valor de x:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 4,33.